Frostrøyk dannes når kald luft driver over varmere vannflate. Lufta tilføres vanndamp fra vannflata, når metning, og kondensasjon oppstår.
Når svært kald luft strømmer over åpent (og relativt varmere) vann, vil det inntreffe hurtig fordampning til - og oppvarming av lufta nærmest vannoverflaten. Denne oppvarmede og fuktige lufta stiger raskt, samtidig kondenserer fuktigheten. Dette ser ut som røyk.
Hvis sjiktet med kaldest luft er tynt vil ikke "røyken" forsvinne i høyden, men fylle opp kaldluftssjiktet og det oppstår tåke (frosttåke).
I Norge er frostrøyk typisk over vann som ikke har frosset om vinteren. Særlig vanlig er det i fjordene lengst nord i landet, f.eks. når kaldlufta fra Finnmarksvidda siver ut over de åpne fjordene.
Men også i Sør-Norge, f.eks. over Mjøsa og Oslofjorden er frostrøyk og frosttåke ganske vanlig.